[发明专利]一种具有导电功能的沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有导电功能的沥青混合料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)制备耐磨导电料：将质量占比为10‑15wt％的苯酚、8‑15wt％的甲醛、25‑30wt％的EDOT、5‑10wt％的过氧化二异丙苯、5‑10wt％还原氧化石墨烯、3‑10wt％玻璃纤维、2‑8wt％氮化硅和剩余质量份数的水混合搅拌，升温至80‑95℃反应4‑10小时后保温；(2)将沥青和芳烃油混合入耐磨导电料混合液中；(3)塑模获得具有导电功能的沥青混合料。本发明还提供一种该方法制备的具有导电功能的沥青混合料，该沥青混合料兼具高导电性、高强韧性、疏水性、抗氧化性、耐磨性等性能。

技术领域

本发明涉及沥青混合材料领域，具体为一种具有导电功能的沥青混合料及其制备方法。

背景技术

沥青是一种由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的具有防水、防潮和防腐等性能的有机胶凝材料，已广泛应用于道路表面铺装。但是现有的沥青材料在道路中长时间使用时，一方面会在在荷载以及自然环境的作用下会发生氧化、磨损等现象，导致沥青老化，路面性能退化；另一方面在于绝缘的沥青路面在冬天除雪太耗费人力物力，而导电沥青则可以通过通电的方式将路面温度升至零摄氏度以上，达到除雪的目的，防止雪路致滑带来的汽车追尾问题。综合以上两方面考虑，用作道路表面铺装的沥青混合料不但要具备一定的导电性，还需要具备抗氧化、老化、磨损的性能，从而保证路面的行车安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有导电功能的沥青混合料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有导电功能的沥青混合料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)制备耐磨导电料：将质量占比为10-15wt％的苯酚、8-15wt％的甲醛、25-30wt％的EDOT、5-10wt％的过氧化二异丙苯、5-10wt％还原氧化石墨烯、3-10wt％玻璃纤维、2-8wt％氮化硅和剩余质量份数的水混合搅拌，升温至80-95℃反应4-10小时后保温；

其中过氧化二异丙苯起到了聚合反应催化剂和固化剂的作用，在80-95℃范围内可以保证反应物不会过度挥发和氧化，使得聚合反应稳定的进行。

(2)混合：将沥青和芳烃油依次加入至耐磨导电料混合液中，再将温度升高至165-175℃并搅拌30-60min；

进一步的高温融合搅拌是为了在耐磨导电料充分复合之后将其与融化的沥青与芳烃油均匀混合。

(3)塑模：先对搅拌之后的混合料溶胀，溶胀过程保持温度不变，再对混合料剪切测试和发育得到所述具有导电功能的沥青混合料。

优选的，所述沥青、芳烃油和耐磨导电料之间的质量比例为1：

(0.05-0.1)：(0.15-0.25)。

优选的，所述塑模步骤时的溶胀时间为1-2小时。

优选的，所述塑模步骤时的发育时间为2-4小时。

溶胀和发育过程是为了在有机物高温熔融的阶段有效地将填料吸收并分散，达到均匀一致的目的。

优选的，所述耐磨导电料中的还原氧化石墨烯的含氧量为10-20at％。

在优选范围内的含氧量既能保证缩聚反应有效地进行，又能在反应完成后保证还原氧化石墨烯的导电性。

优选的，所述耐磨导电料中还原氧化石墨烯的粒径范围为30-70nm，层数为3-10层。

优选的，所述耐磨导电料中玻璃纤维的直径范围为0.5-3μm。

优选的，所述耐磨导电料中碳化硅的粒径为0.1-0.8μm。